激光快速成型加工中扫描路径的研究

通过对激光快速成型加工中现有的激光扫描方式进行的实验研究和理论分析，找出了零件产生翘曲和引起其他误差的原因，提出了一种新的扫描方法，从而有效地解决了由于树脂收缩而引起的零件翘曲和形状误差，并且由于采用这种扫描方式，可以使得该技术省去光开关     

金属粉末激光成形扫描方式

将扫描线断面轮廓形状近似看作一段圆弧、以相邻扫描线重叠面积与凹沟面积相等为原则确定扫描线间距。对分区扫描和环形扫描两种扫描方式进行分析和比较,环形扫描方式明显减少激光光闸开关次数、系统稳定性和零件成形精度提高,但是相邻扫描线间浸润性差、沟壑较深,而分区扫描方式扫描间距稳定单一、浸润性好、沟壑较浅,但是激光光闸开关频繁、空跳次数较多。改进扫描方式,将变向分区扫描方式与环形扫描方式相结合加工出无缺陷、全密度金属功能零件。     

高分辨率快速成形系统运动精度研究

快速成形系统升降工作台的运动精度是成形系统实现高精度制作的基础,对高分辨率激光快速成形系统的升降工作台运动精度进行测试研究.测试结果表明:工作台定位精度为6.4μm,单向重复定位精度为6.4μm,达到设计要求.还对工作台在向上进给和向下进给过程中,单向定位系统偏差及单向重复定位精度有明显差异的问题进行了研究,发现工作台的受力状态不同是出现以上问题的主要原因.     

光固化快速成形中复杂零件型面精度形成机理研究

光固化（ＳＬ）快速原型面型精度（粗糙度、轮廓度等）一直难以提高，分析其形成机理及各种影响因素，结出提高精度的措施，并通过试验进行验证。     

激光金属沉积成形的扫描方式

扫描方式是激光金属沉积成形(Laser metal deposition shaping,LMDS)制造过程中的关键技术,在分析现有扫描方式及其对成形质量和成形效率影响的基础上,指出现有扫描方式的缺陷,并提出一种基于层面轮廓优化单调区分解的分区平行扫描方式。该方式基于极值顶点可见性原理,对分层后的断面轮廓进行去除内环、非单调多边形的单调剖分等处理,可最大限度地减少分区数量,获得若干个单调子区域。针对各单调子区域采用适应性变间距平行路径填充,可减小扫描线的长度,并保证均匀致密性填充。试验表明这种扫描方式能够提高成形效率和成形质量。     

快速成形LOM精度控制研究

分析影响选择性切割的快速成形ＬＯＭ精度的主要因素及成形精度的方法。     

光固化快速成形技术中的精度研究

结合激光快速成形ＬＰＳ－６００Ａ系统论述光固化法快速成形技术中的精度概念，分析影响度的各种因素及改善制件精度的途径，讨论原型制件精度的评价标准问题。     

快速成形表面精度研究

结合快速成形的工作原理及特点,研究分析了影响快速成形表面精度的主要因素,即有分层处理时,原型堆砌产生的原理性误差、成形加工误差及后处理误差等,提出了通过选择合适的分层厚度,减少机器误差,以及采用良好的后续处理和先进的复合快速成形技术等方法提高快速成形的表面精度。     

激光直接成形高温合金成形精度研究

选用GH163高温合金粉末进行了多种几何形体的激光直接成形试验,试验结果表明:理论成形轮廓和实际成形轮廓之间的偏差会造成成形角度误差,分析了产生误差的原因并提出了解决方案,获得了具有良好的外形和尺寸精度的薄壁中空复杂几何形体.     

LOM中激光功率与扫描速度的模型研究

分析发现扫描速度与激光功率是影响原型成形质量的两个关键因素,并建立了扫描速度与激光功率之间的正比模型,其不仅适用于LOM原型制造工艺,还适用于FDM、SLS、SLA等多种快速原型制造工艺。     

虚拟与快速原型制造技术的研究

虚拟与快速原型制造技术已逐渐成为航天制造业的研究热点,这里介绍了虚拟与快速原型制造技术的特点及国内外研究现状。提出了虚拟与快速原型制造技术整合形成VRPM的构想。在分析传统产品设计问题的基础上,利用虚拟现实和虚拟原型技术及理论,进行虚拟产品设计,极大地提高航天制造企业加入WTO后新产品开发的市场竞争力。     

快速成形制造中扫描方向的优化方法研究

通过分析多边形轮廓的填充特点,提出了一种填充扫描矢量方向的优化方法。建立了多边形轮廓填充矢量方向的近似最优化模型,并对这种优化模型进行了误差分析,采用遗传算法对优化模型进行了求解。实验证明,该方法能够有效减少填充扫描矢量的数目。     

快速成形自适应扫描路径的研究与实现

结合激光金属沉积成形工艺和现有平行扫描路径生成方法分析了局部过熔覆或欠熔覆问题的根本成因.提出了一种自适应扫描路径生成方法,首先采用特征点和特征边识别的适应性扫描间距生成扫描填充线;然后提出基于待定过渡线中点和特征边位置关系判断来优化连接填充矢量生成扫描路径.应用表明,自适应扫描路径有利于成形质量的提高.     

凹多边形凸分解算法在快速原型中的应用

快速原型是近年来兴起的一项新技术,而扫描路径规划是其核心问题之一。在众多路径生成算法中,分区式扫描由于在制件精度和效率上存在着诸多优势,逐渐成为应用最为广泛的算法。将计算机图形学中的凹多边形凸分解方法应用到分区算法中,将复杂的情形化繁为简,避免出现多边形求交的情形,极大地减小了算法的复杂程度。该算法作为快速原型路径生成软件的基本算法,已经在熔融沉积(FDM)快速原型机中应用,提高了制件的精度,缩短了加工时间。     

激光快速成型机数控代码的生成及实验研究

在快速成型技术中,通过数据处理及工艺规划软件对三维模型的分层处理得到CLI文件,从CLI文件入手,设计了自动生成数控加工代码的方法.利用VisualBasic程序设计语言,开发了一套快速成型制造系统软件原型.通过特定零件的成型实验,对制造系统软件进行验证,同时分析实验环境及工艺参数对成型效果的影响.     

基于层合速凝技术的陶瓷件快速成型研究

结合快速原型制造技术的原理提出了一种新的陶瓷制件快速成型技术,即层合速凝快速成型技术.该技术特别适用于复杂陶瓷制件的快速制造,具有高效率、高精度、低成本等特点.主要介绍了层合速凝快速成型技术的原理和应用于陶瓷制件的研究现状,比较分析了该技术三种不同工艺的优缺点,并对该技术今后的发展作了展望.     

陶瓷零件快速成形机研制及产品加工

详细介绍了经济型陶瓷零件快速成形机的组成、工作原理及主要结构,并将该设计制造成实体样机。利用Pro/E三维实体造型软件和分层技术对D字建模并进行分层处理等,将处理的数据输入控制设备,并将实体样机与啄木鸟DX3017型雕刻机相结合,最后加工制造陶瓷零件D。     

Reproducibility and accuracy of spatial measurements from digitally captured images in the environmental scanning electron microscope

Accurate spatial measurements in a scanning electron microscope (SEM) require calibration of the magnification as a function of working distance and microscope operating conditions. This work presents the results of the calibration of an environmental SEM for the accurate spatial measurement of dimensions and areas in experiments, both for the measurement of strain in steel specimens under applied loads and the measurement of dimensional changes in timber with changes in relative humidity.     

空间高精度扫描伺服系统的驱动控制

研究了空间飞行器扫描伺服系统的高精度驱动控制技术。针对有效载荷对地面目标进行扫描时多要求其伺服系统提供高精度的低速性能,本文提出采用交流永磁同步电机直接驱动伺服系统,省去中间的减速器传动环节来提高伺服系统的驱动控制精度。伺服驱动控制系统用现场可编程门阵列(FPGA)作为高速信号处理芯片,提高信号的处理速度和控制精度;用高精度的绝对式光电编码器检测转动位置,提高位置检测和速度的精度;主电路采用功率线性放大技术,得到光滑,力矩脉动小的驱动波形。系统实验表明,由于该方法采用模拟正弦信号驱动,在低速时避免了脉宽调制(PWM)驱动信号开关和死区造成的速度波动,实现了高精度的速度控制,速度波动范围在1%以内;得到的电压、电流测试曲线光滑,无高次谐波干扰。该扫描伺服系统满足动态和静态要求,为实现空间低速高精度扫描提供了一种新的方法。     

Qualification of rapid prototyping tools: proposition of a procedure and a test part

Rapid prototyping machines are becoming faster at manufacturing machine tools. The processes of quality assurance impose the qualification of the production devices. A procedure and a test part are proposed for that purpose; intended for the family of processes of point-by-point layer manufacturing. Existing test parts only permit benchmarking and comparisons between machines: their capacity can be evaluated, but the test part analysis does not make it possible to establish the link between noted defects and their causes. The proposed process and test part permit the identification of the defects and whether their origins are machine or material linked. This paper describes the approach used to design the test part. Some preliminary measures were made on a test part, in order to discuss procedure and measurements.